Пояснюємо, що таке твердий стан і які фізичні характеристики цього стану речовини. Приклади твердих тіл.
Що таке твердий стан?
Твердим станом називають одну з чотирьох істотних форм, у яких представлена матерія разом з рідина, соди і плазматичний. Ці форми називаються агрегатні стани речовини.
Речовина в твердому стані (або просто тверді тіла) характеризується специфічним її розташуванням частинок, заснований на дуже жорстких і міцних зв'язках, що перетворюється на дуже чітко визначену фізичну структуру. Це відбувається за рахунок сил зчеплення між частинками, що відповідають за збереження форми і форми обсяг твердий, і для додання йому певного запасу твердості і витривалість.
Однак ці сили можна подолати за допомогою фізичних процесів фазової зміни, будучи в змозі перетворити тверде тіло в рідину або газ. Такі процеси називаються:
- Злиття. Фізичний процес, який складається з застосування тепла до твердого, щоб збільшити ваш температура поки ви не дійдете до свого точка плавлення (температура, при якій тверде тіло переходить в рідкий стан, при цій температурі тверде тіло і рідина співіснують у термодинамічній рівновазі). Коли температура перевищує цю точку, енергія твердого тіла збільшується достатньо, щоб порушити когезію між його частинками і викликає зміну фази. Плавлення також залежить від тиску, якому піддається тверда речовина.
- Сублімація. Фізичний процес, при якому певна тверда речовина переходить безпосередньо в газову фазу, не проходячи спочатку через рідку фазу. Цього можна досягти шляхом маніпулювання температурними умовами і Тиск спеціально для кожного твердого тіла, таким чином уникаючи проходження через рідку фазу, перш ніж досягти пари. Прикладом цього є сублімація твердого йоду (I), при якій утворюється газ фіолетового кольору.
Фізичні характеристики твердого тіла
Речовина в твердому стані має такі характеристики:
- Жорсткість. Загалом тверда речовина протистоїть деформації. Наприклад: заломи, заломи, розколи. Лише при подоланні їх опору тверді тіла змінюють форму (постійно або тимчасово залежно від їх еластичності).
- Нестисливість. На відміну від газів і рідин, тверді тіла не можуть стискатися, тобто їх частинки більше не можуть бути разом. Натомість, коли вони піддаються екстремальним зусиллям стискання, вони мають тенденцію руйнуватися або руйнуватися на більш дрібні шматки.
- Твердість. Загалом, тверді тіла стійкі до проникнення інших твердих речовин, навіть до подряпин на їх поверхні. Це відомо як твердість, фізична міцність проти дії інших твердих тіл. Найтвердіша відома речовина - алмаз.
- Крихкість. Тверді речовини можна розбити на більш дрібні шматки.
- Еластичність. На відміну від крихкості і твердості, пружність — це здатність певних твердих тіл зазнавати миттєвої деформації під дією сили, а потім повертатися до своєї початкової форми, коли дія цієї сили закінчується. Еластичні матеріали мають пам’ять форми, що дозволяє їм повернутися до попереднього розташування.
- Висока щільність. Більшість твердих тіл мають a щільність відносно високий, тому що частинки, які їх складають, знаходяться дуже близько один до одного.
- Податливість. Деякі тверді тіла здатні піддаватися деформації. Завдяки цій властивості тонкі листи матеріалу можна отримати без поломок.
- Визначена форма. Будучи твердими, тверді тіла мають певну форму і не течуть, як рідини та гази.
Приклади твердого тіла
Деякі приклади матерії в твердому стані:
- Метали. За винятком ртуті (Hg), метали при кімнатній температурі зберігають свою твердість і твердість завдяки металеві ланки між його атоми. Однак, якщо їм надати достатньо тепла (як у кузнях чи ливарних цехах), метали течуть як рідини й можуть приймати інші форми.
- Лід. Рідка вода, коли її доводять до точки замерзання, тобто коли її відбирають калорійна енергія Поки не досягне 0 ºC, він кристалізується і перетворюється на лід, прозору і тверду речовину.
- Камені. Камені, які ми знаходимо на будь-якій дорозі, складаються з мінералів і вапняних або осадових елементів, є найяскравішим прикладом можливої міцності на планеті.
- Бетон. В результаті з’єднання таких матеріалів, як гравій, вода і цемент, у порошок, спочатку у вигляді вологої пасти, а потім як надзвичайно твердої речовини при висиханні, він використовується щодня в промисловість будівництва.
- Кістки. Мінералізований кальцієм, отриманим з нашого раціону, кісток нашого тіла або будь-якого тіла хребетна тварина Саме вони забезпечують найбільшу міцність організму.